北京2021年8月12日 /美通社/ -- 從飛馳的地鐵，到熱騰騰的飯菜，甚至指尖傳遞的訊息，每一天，人類正常生活的運轉(zhuǎn)都離不開能源，而能源的供應(yīng)離不開油氣勘探。
作為全球最重要的能源化工企業(yè)，中石化始終走在能源勘探的前列。從深海海底到高聳的高原、甚至人跡罕至的沙漠，中石化探索能源的腳步從未停止。勝利油田、中原油田、江漢油田······一代代中石化物探人秉承王進喜的“鐵人精神”，跋山涉水、蓽露藍蔞，用腳步丈量祖國大地，用智慧探尋地球深處的寶藏，奇跡般地勘探出一個個寶貴的油田。
中石化連續(xù)多年蟬聯(lián)中國最大的成品油和石化產(chǎn)品供應(yīng)商、全球第一大煉油公司，能夠持續(xù)取得如此輝煌成績，得益于中石化始終堅持科技創(chuàng)新，將最前沿科技應(yīng)用到石油勘探開發(fā)第一線，大力推進人工智能軟件和智慧算力平臺在石油勘探領(lǐng)域的應(yīng)用，助力油氣勘探開發(fā)“增儲上產(chǎn)”和“提質(zhì)增效”，加速石油化工行業(yè)智能化升級轉(zhuǎn)型。
智慧勘探，需要強大的算力感知地球脈動
油氣勘探是開采第一步。放炮和用震源車重擊大地來制造人工地震是探測地下油氣最常用的方法，一次人工地震產(chǎn)生的沖擊波直達地下幾千米后，再反射回接收裝置。這上下穿梭的地震波，就蘊藏著石油和天然氣的密碼。但是想破解這些密碼，就需要采集、分析和處理大量地震波數(shù)據(jù)，就如同給大地做CT，繪制出地下幾千米的地質(zhì)構(gòu)造圖，挖掘出儲存石油和天然氣的藏寶地。
受限于設(shè)備和匱乏的數(shù)據(jù)，物探人往往花費很多時間翻山越嶺，也不一定能勘探到油氣，時常一無所獲?，F(xiàn)在，大數(shù)據(jù)和智能設(shè)施的高速發(fā)展，能夠更精確高效繪制地下地質(zhì)構(gòu)造圖，不僅提高了勘探效率和成功率，同時使物探人能夠勘探之前難以勘探的頁巖等復(fù)雜地質(zhì)，大大解放了物探人的腳步，勘探出更多油氣資源。
中石化物探技術(shù)研究院作為推動大數(shù)據(jù)和人工智能在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用的先行者，創(chuàng)建物探大數(shù)據(jù)平臺，具備自身特色的地震資料采集、處理和解釋技術(shù)一體化智能勘探軟件平臺。在高密度地震勘探、可控震源高效采集、深層—超深層碳酸鹽巖儲層成像與描述、致密碎屑巖“甜點”識別、非常規(guī)一體化和軟硬件研發(fā)等技術(shù)方面取得了重要進展，有力支撐了中國石化重點領(lǐng)域油氣勘探開發(fā)。
雖然高精度三維地震、高密度單點地震勘探技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用能夠采集到更多數(shù)據(jù)，對于“藏寶地”的鎖定越來越精確、高效。但是隨之而來的卻是巨量樣本分析和資源多級調(diào)度管理的挑戰(zhàn)。首先，物探過程將產(chǎn)生高達PB級數(shù)據(jù)量，項目原始數(shù)據(jù)增量至20TB以上，單個處理文件達到200GB以上，而且處理過程的中間步驟多，產(chǎn)生大量的臨時文件和中間結(jié)果數(shù)據(jù)，需要為一個作業(yè)分配超過原始數(shù)據(jù)10倍的存儲空間；其次，隨著逆時深度偏移、全波形反演等計算密集型技術(shù)所帶來的1023~1024數(shù)量級計算量，物探信息處理面臨千萬億次計算機系統(tǒng)部署的挑戰(zhàn)；最后，在智能勘探軟件應(yīng)用中，并行化對于網(wǎng)絡(luò)延時和帶寬的要求越來越高，需要25Gb甚至IB高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)支持。
像水電一樣供給算力，打造油氣勘探的智慧新動能
為應(yīng)對油氣勘探海量數(shù)據(jù)處理和勘探平臺智能化升級的挑戰(zhàn)，中石化物探院與浪潮公司聯(lián)合創(chuàng)新，對中石化大數(shù)據(jù)平臺進行全面提升。浪潮為中石化定制化設(shè)計智能一體化AI服務(wù)器集群，強大的智慧算力將平臺算力提升至1.9億億次/秒，存儲擴容至37PB，疊前時間偏移資料年處理能力為30000平方千米，憑借智慧算力大大緩解了巨量樣本分析的挑戰(zhàn)；同時，為解決大數(shù)據(jù)量吞吐的難題，浪潮為中石化物探院定制化設(shè)計的AI服務(wù)器集群，為每臺服務(wù)器節(jié)點均配置高速互聯(lián)核心網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮各個節(jié)點的性能，實現(xiàn)AI服務(wù)器集群全節(jié)點全線速互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)延時低，滿足大吞吐量的數(shù)據(jù)訪問要求。
中石化物探院智算平臺現(xiàn)有計算節(jié)點增至2600多個，充沛的計算節(jié)點及強大的智慧算力，使平臺不但能滿足自身巨量樣本分析，同時可以面向油田企業(yè)和下游科研單位提供智慧算力共享及資源共享服務(wù)，像用水電定量輸出算力，實現(xiàn)各級單位算力的按需供應(yīng)。在統(tǒng)一的智慧算力平臺上，分散建設(shè)的計算力資源形成了統(tǒng)一資源池，多種專業(yè)軟件可進行快速部署和統(tǒng)一調(diào)度，各油田企業(yè)可跨區(qū)域進行算力及數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用協(xié)同，使得資源使用效率提升了30%，實現(xiàn)了企業(yè)軟硬件資源、智慧算力資源的有效整合，滿足地球物理專業(yè)應(yīng)用集中管理和遠程應(yīng)用需求。中石化物探院智算平臺現(xiàn)現(xiàn)已支撐了元壩、順北等大型油氣田的勘探和開發(fā)，支撐了RTM、FWI等智能化地球物理技術(shù)的市場化應(yīng)用，拓展了中石化下游科研單位數(shù)值模擬研究的維度和深度。
加速石油勘探智能化創(chuàng)新
在加速大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)在油氣勘探領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新層面，中石化物探院率先搭建了地震處理解釋一體化智能平臺π-Frame。π-Frame智能軟件平臺集成了近百個地震數(shù)據(jù)批處理模塊和數(shù)十個交互應(yīng)用模塊，擁有130余個功能模塊，具大規(guī)模、多用戶、數(shù)據(jù)并行、多維多機并行等特點，對計算力及運維管理有極高的要求。
對此，中石化物探院與浪潮公司聯(lián)合創(chuàng)新，攜手打造了定制設(shè)計一體化AI服務(wù)器集群，可以支持PB級大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理需求。同時，通過可視化模型分析，有效解決集群整體性能瓶頸；兼顧監(jiān)控管理和作業(yè)調(diào)度，解決異常節(jié)點定位與負載均衡問題，模塊性能分析速度大幅提升的同時滿足多用戶、多維度、并行計算的要求。此外，通過AIStation 人工智能開發(fā)管理平臺，可實現(xiàn)對于人工智能應(yīng)用的模板化構(gòu)建，加速π-Frame實現(xiàn)快速部署及推廣智能化軟件。
從在未知的大地上人力鐵鍬徒手勘探，到集勘探數(shù)據(jù)采集、處理和解釋技術(shù)一體化智能勘探平臺，可以給大地做CT，生成地下幾千米地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖形，甚至快速生成地下3D模型，中石化的發(fā)展經(jīng)歷篳路藍縷的開拓，到堅持科技創(chuàng)新，以大數(shù)據(jù)和智能化推動能源勘探行業(yè)智能化升級轉(zhuǎn)型。未來，中石化將繼續(xù)與浪潮合作，打造能源勘探行業(yè)新標桿，推動人工智能軟件大面積應(yīng)用，助力能源勘探開發(fā)“增儲上產(chǎn)”和“提質(zhì)增效”，加速石油化工行業(yè)智能化升級轉(zhuǎn)型，為保障國家能源穩(wěn)定供應(yīng)貢獻力量。
